Raffaele Grandi homepage
Post-Doc Research Fellow in
Advanced Multirobot Systems

Progetto Unibot


 

Unibot è un prototipo di robot mobile differenziale, nato con l'intenzione di sviluppare una piattaforma robotica sperimentale a basso costo per il test e la validazione di algoritmi di controllo distribuito, implementabili in seguito su piattaforme robotiche in scala maggiore. L'idea base di Unibot è quella di avere un robot modulare ed espandibile di facile utilizzo, in modo simile al più famoso e-puck disponibile presso l'EPFL. La versione base è dotata di un set ridotto di sensori ma comunque in grado garantire buone performance operative. La progettazione e la realizzazione di Unibot ha coinvolto sia studenti laureandi che dottorandi. La loro collaborazione, ha visto la realizzazione di una versione prototipale del robot nel 2008 e di una prima versione ottimizzata nel 2009.
   
Unibot v.1
Proto-Unibot Unibot v.1

 

La presenza di questa prima versione di robot mobile ha dato la possibilità di studiare, progettare e realizzare durante il 2009-2010 l'infrastruttura informatica di controllo di una futura squadra di unibot che si muove all'interno di un'arena. L'infrastruttura è stata creata interamente in Java sfruttando la programmazione ad agenti e un paradigma architetturale client-server completamente modulare e decentralizzato. Il framework costruito per la gestione dell'arena viene ampliato nel 2011 per includere un' interfaccia web preposta alla gestione delle esercitazioni di laboratorio ed al controllo remoto dei robot, con la relativa gestione delle risorse condivise. Il simulatore J.U.S.E. diventa parte dell'infrastruttura, adempiendo al compito di testare gli algoritmi di controllo in un ambiente sicuro prima di eseguirli sui robot reali. Viene in questo modo costituita la piattaforma sperimentale "Unibot RemoteLab". Attraverso un set-up sperimentale costituito da una piccola arena, una webcam amatoriale, una workstation middle-range, due robot e un programma di tracking visivo, durante l'attività di laboatorio svolta nel 2011 è stato possibile testare alcuni algoritmi di controllo distribito. I tests effettuati hanno evidenziato alcune limitazioni dell' hardware di questa versione e ci hanno spinto a cercare una soluzione alternativa, più funzionale, più vicina agli studenti e soprattutto meno costosa da un punto di vista delle tempistiche realizzative e di versatilità. La scelta è stata quella di appoggiarsi alla piattaforma Arduino per la realizzazione di una nuova versione: Unibot-A. L'enorme sviluppo che la piattaforma Arduino ha avuto negli ultimi anni, la vasta comunità di supporto, la facilità d'uso e il continuo impegno nel creare nuove tecnologie sia hardware che software sono alcuni dei punti di forza di questa soluzione. Il tutto fornisce la possibilità di creare velocemente robot prototipali di buona qualità e dal costo contenuto, mantenendo inoltre la filosofia modulare ed espandibile propria del progetto Unibot. All'inizio del 2012 è stato realizzato un primo prototipo di Unibot-A, sfruttanto alcune parti del precedente robot.

 

   
A-Unibot img01 Proto A-Unibot
   

 

Da luglio 2012 è allo studio la prima versione funzionale del robot, il cui chassis è stato realizzato attraverso la stampante 3D in dotazione al L.A.R. (Laboratory of Automation and Robotics)

 

   
A-Unibot v.1 A-Unibot v.1
Unibot-A v.1 (di fronte) Unibot-A v.1 (di lato)

 

Unibot-A è stato dotato all'inizio del 2013 di una scheda sensori infrarossi per rilevare la prossimità di eventuali ostacoli basata su Arduino nano, di una scheda WiFy per la comunicazione wireless e di una scheda sensori di terra per rilevare eventuali vuoti o sviluppare algoritmi di "line-following". Le due schede Arduino comunicano tra loro sfruttando il protocollo I2C implementato di default sui pin 3 e 4 di cui sono dotate.

 

 
Confronto tra la prima e la seconda generazione di Unibot rispetto all'e-puck dell' EPFL

 

Specifiche tecniche e ulteriori informazioni saranno rese disponibili al più presto.